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实验室制氯气装置加热

发布时间:2022-03-25 09:00:54

A. 实验室制取氯气的装置

氯气是一种气体单质,化学式为Cl2。常温常压下为黄绿色,有强烈刺激性气味的剧毒气体,具有窒息性 ,密度比空气大,可溶于水和碱溶液,易溶于有机溶剂(如二硫化碳和四氯化碳),易压缩,可液化为黄绿色的油状液氯,是氯碱工业的主要产品之一,可用作为强氧化剂。
氯气中混和体积分数为5%以上的氢气时遇强光可能会有爆炸的危险。氯气具有毒性,主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,会对上呼吸道黏膜造成损害。氯气能与有机物和无机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物。主要用于生产塑料(如PVP)、合成纤维、染料、农药、消毒剂、漂白剂溶剂以及各种氯化物。

实验室制法
实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气:

实验室制法
常见的氧化剂有:MnO2、KMnO4、Ca(ClO)2、Co2O3
发生的反应分别是:
4HCl(浓)+MnO2 =加热=MnCl2+Cl2↑+2H2O
16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
(这两个反应用的盐酸比较稀的话,反应将不再进行,没有盐酸可用一种非还原性酸和氯化钠的混合物代替,也可产生氯气。)
4HCl+Ca(ClO)2=CaCl2+2H2O+2Cl2↑ (此反应需要的盐酸很稀,1mol/L便可以剧烈反应。)
2H++ClO-+Cl-=H2O+Cl2↑
【只要能电离出H+的酸即可参加并且发生此归中反应;如:草酸。但由于参加反应的酸电离出的H+能力的不同,反应的速率也会不同。如果此酸为有机酸,且易挥发,那么要注意不能在强光照的照射下反应,不然氯气可能会和挥发出来的有机酸发生取代反应发生爆炸或生成有毒物质,如:冰醋酸会和氯气发生取代反应生成氯醋酸(剧毒固体)、二氯醋酸(固体)、三氯醋酸(固体)】
如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替。如:
2NaCl+3H2SO4(浓)+MnO2=加热=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Cl2↑
总之,实验室制氯气的办法都围绕着一个核心:氯离子+氧化剂+酸性环境,氧化剂的氧化性不强的话还需不同程度加热。
收集方法:用向上排空气法或者排饱和食盐水法
净化方法:用饱和食盐水除去HCl气体,用浓硫酸除去水蒸气。
尾气吸收:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。
验满方法:⑴ 将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
⑵ 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。
⑶ 实验室制备氯气时,常常根据氯气的颜色判断是否收集满。
注意:切勿被网络上的无知言论欺骗,氯酸盐绝对不能用来制备氯气,因为会生成大量难以分离且易爆炸的ClO2。

B. 实验室制氯气 实验结束时,应该先停止加热使反应停止并等待氯气被氢氧化钠溶液完全吸收再拆开装置避免

应该先停止加热使反应停止并等待氯气被氢氧化钠溶液完全吸收再拆开装置避免污染空气。
【制Cl2时混有的HCl和水蒸气,可用H2O和浓硫酸洗气而除去,但要注意先后顺序,若先干燥后除HCl,则又会使Cl2中混有水蒸气。吸收多余Cl2防止污染空气,应使用NaOH溶液,使Cl2变为NaCl、NaClO而完全进入溶液。因Cl2在水中溶解度不大,以纯水吸收往往不完全,不能充分起到防污染空气的作用。】

C. 实验室制氯气装置原理——

因为氯气能溶于水,但难溶于饱和食盐水,HCL大量溶于饱和食盐水,所以用饱和食盐水除HCL

D. 实验室制氯气的实验装置有哪些

实验室制氯气的实验装置包含实验器材和实验药品:

实验器材:铁架台、石棉网、酒精灯、圆底烧瓶、长颈漏斗、集气瓶、烧杯、导气管。

实验药品:浓盐酸、二氧化锰、饱和食盐水、浓硫酸净化、氢氧化钠溶液。

一、反应的化学方程式:

四、氯气的相关性质:

氯气是一种气体单质,化学式为Cl2。常温常压下为黄绿色,有强烈刺激性气味,密度比空气大。可溶于水和碱溶液,易溶于有机溶剂(如四氯化碳),难溶于饱和食盐水,可用作为强氧化剂。具剧毒和窒息性,主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,会对上呼吸道黏膜造成损害。

以上内容参考:网络-氯气



E. 实验室制氯气装置

除去HCl杂质
因为Cl2在饱和食盐水中的溶解度非常小,不能通过水
再通过浓H2SO4干燥,再用向上排空气法收集Cl2,最后用NaOH溶液进行尾气处理

F. 实验室制氯气的实验装置图如下所示:(1)连接好装置后,实验前必须进行的操作是______;(2)甲中盛有__

(1)该实验装置中连接了多个仪器,且氯气是一种有毒气体,不避免氯气泄漏,会污版染空权气且浪费试剂,所以在实验前需要检验装置气密性,
故答案为:检查装置气密性;
(2)根据装置可知甲、乙为净化和干燥氯气的装置,氯气因为混有挥发出的HCl气体,可用饱和食盐水除去HCl气体,
故答案为:饱和食盐水;除去氯气中的氯化氢;
(3)实验室中,利用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制取氯气,所以制取的氯气中含有杂质水蒸气,氯气为酸性气体,可通过浓硫酸吸收水蒸气得到干燥纯净的氯气;
故答案为:浓硫酸;干燥氯气;
(4)氯气密度大于空气,所以采用向上排空气法收集,导管插入管底有利于排净空气,
故答案为:氯气的密度比空气的密度大,导管插入管底有利于排净空气;
(5)氯气有毒,需要进行尾气吸收,氯气与氢氧化钠溶液反应,所以尾气吸收可以用氢氧化钠溶液,反应的方程式为,2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,
故答案为:氢氧化钠溶液(碱液);2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O.

G. 如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持及加热仪器已略).(1)制备氯气选用的药品为固

(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,加热反应的化学反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)

.

H. 实验室制氯气的反应装置和原理是什么

原理是
4HCl+MnO2=MnCl2+2H2O+Cl2
装置和实验室制取CO2的几乎一样,一个分液漏斗,一个烧瓶,一根导管

I. 实验室制取氯气的方法和步骤

一、实验室里也可用其他氧化剂来氧化浓盐酸制取氯气。

二、反应原理:

最常用MnO2 + 4HCl(浓) ==加热== MnCl2+ 2H2O + Cl2 ↑

常用的氧化剂还有有KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等。

1、2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

由于KMnO4的氧化性比MnO2强,所以用KMnO4制Cl2,通常不需加热。

2、KClO3+6HCl==== KCl+3Cl2↑+3H2O

3、Ca(ClO)2+4HCl(浓)==== CaCl2+2Cl2↑+2H2O

总之,实验室制氯气的办法都围绕着一个核心:氯离子+氧化剂+酸性环境,氧化剂的氧化性不强的话还需不同程度加热。

三、用向上排空气法或者排饱和食盐水法收集。

四、用饱和食盐水出去HCl气体,用浓硫酸除去水蒸气。

五、用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收尾气。

六、验满:

1、将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。

2、将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。

3、实验室制备氯气时,常常根据氯气的颜色判断是否收集满。

(9)实验室制氯气装置加热扩展阅读:

氯气泄漏极易造成人身伤亡和区域性污染,防止氯气泄漏的方法有:

1、不能选用存在缺陷的设备和部件,各设备和部件要定期检测和检验;

2、加强工艺管理,严格控制工艺指标,发现问题必须及时检查和处理;

3、加强事故氯处理装置的管理和检修,相关装置采用多路电源供电,定期清洗事故氯处理装置,机泵定期试车;

4、为了及时发现氯气泄漏,在生产、储存、输送和使用的岗位都要安装氯气报警器,一旦氯气泄漏,可及早发现,防止事故扩大,并在液化岗位安装电视监控和碱液喷淋装置;

5、加强对职工的安全教育和培训。

泄漏应急处理:

泄漏污染区人员应迅速撤离至上(侧)风处,并立即设置警戒,小泄漏时,于150米处设置警戒,大泄漏时,于450米设置警戒。

消防人员必须佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器,穿全身防火防毒服,手戴橡胶手套,在上风向进行处置。尽可能切断泄漏源,合理通风,加速扩散,喷雾状水稀释、溶解,构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。

如有可能,用管道将泄漏物导至还原剂(酸式硫酸钠或酸式碳酸钠)溶液中或将漏气钢瓶浸入石灰乳液中。具体处置措施为:

1、关阀断源。生产装置发生氯气泄漏,事故单位的工程技术人员或熟悉工艺的人员关闭输送物料的管道阀门,断绝物料供应,切断事故源,公安消防队出开花或喷雾水枪掩护并协助操作。

2、倒罐转移。储罐、容器壁发生泄漏,无法堵漏时,可采用疏导的方法将液氯倒入其他容器或储罐。

3、化学中和。储罐、容器壁发生少量泄漏,可采用化学中和的方法,即在消防车水罐中加入生石灰、苏打粉等碱性物质,向罐体、容器喷射,以减轻危害,也可将泄漏的液氯导至碳酸钠溶液中,使其中和,形成无危害或微毒废水。

具体反应为CaO+H2O一Ca(OH)2,2Ca(OH)2+2Cl2一CaCl2+Ca(CIO)2+2H2O。生成氯化钙和次氯酸钙,都没有毒害作用。如果现场温度比较高,则生成氯化钙和氯酸钙。产物的沉降度比较好,不会形成悬浮物,很快降落到地面,对地面植物起到钙肥作用。

4、稀释降毒。以泄漏点为中心,在储罐、容器壁的四周设置水幕或喷雾水枪喷射雾状水进行稀释降毒,但不宜使用直流水或直接对准泄漏点喷射,避免氯气与水作用生成酸,加速对泄漏点的腐蚀。除了使氯气溶解于水外,还可以利用氯气与水的反应加大对空气中氯气的吸收。

5、浸泡水解。运输途中体积较小的液氯钢瓶阀门损坏,发生泄漏,又无堵漏器具无法制止外泄时,可将钢瓶浸入氢氧化钙等碱性溶液中进行中和,也可将钢瓶浸入水中。

6、器具堵漏。管道壁发生泄漏,且泄漏点处在阀门以前或阀门损坏,不能够关阀止漏时,可使用不同形状的堵漏垫、堵漏楔、堵漏袋等器具实施封堵。

(a)微孔跑冒滴漏可用螺丝钉加粘合剂旋入孔内的方法堵漏。

(b)罐壁撕裂发生泄漏,可用充气袋、充气垫等专用器具从外部包裹堵漏。

(c)带压管道泄漏,可用捆绑式充气堵漏带或使用金属外壳内衬橡胶垫等专用器具实施内外堵漏。

(d)阀门法兰盘或法兰垫片损坏,发生泄漏,可用不同型号的法兰夹具,并注射密封胶的方法进行封堵,也可直接使用专门的阀门堵漏工具实施堵漏。

7、洗消处理。

1、化学消毒法。即用氢氧化钠、氨水、碳酸氢钠等碱性物质溶于水中,喷洒在污染区域或受污染体表面,发生化学反应改变毒物性质,成为无毒或低毒物质;

2、物理消毒。即用吸附垫、活性炭等具有吸附能力的物质,吸附回收后转移处理;对染毒空气可用水驱动排烟机吹散降毒,也可对污染区暂时封闭,依靠自然条件如日晒、通风使毒气消失;也可喷射雾状水进行稀释降毒。

参考资料来源:网络-氯气

J. 实验室制氯气的实验装置是什么

实验室制氯气的实验装置是酒精灯,烧瓶,分液漏斗,导管,洗气装置,集气装置。

用分液漏斗、圆底烧瓶等组装的固液加热型制气装置。饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体,浓硫酸除去Cl2中的水蒸气。向上排空气法或排饱和食盐水法。

将湿润的淀粉−碘化钾试纸靠近收集Cl2的集气瓶瓶口,若观察到试纸立即变蓝,则证明已收集满。将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,若观察到试纸先变红后褪色,则证明已收集满。根据氯气的颜色判断是否收集满:若观察到整个集气瓶中充满黄绿色的气体,则证明已收集满。

氯气的性质

氯气,化学式为Cl。是黄绿色、有强烈刺激性气味的剧毒气体,易压缩,可液化为黄绿色的油状液氯。氯气具有强氧化性,所以被用作处理饮用水、市政污水以及游泳池的生物灭杀剂。氯气中体积分数为5%以上的氢气时遇强光可能会有爆炸的危险。

氯气具有毒性,主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,会对上呼吸道黏膜造成损害。氯气能与有机物和无机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物。主要用于生产塑料(如PVP)、合成纤维、染料、农药、消毒剂、漂白剂溶剂以及各种氯化物。



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